Sienos šiluminės varžos skaičiavimas, spera metodai, formules, pavyzdžiai ir normatyvai

Nuo 2016 m. lapkričio mėn. naujai projektuojamų pastatų sienos šiluminė varža R turi būti ne mažiau kaip 8,33 m²·K/W. Vertinant namo sienų konstruktyvo šiluminę varžą, siekiama A energetinio efektyvumo klasės, kuri turi būti ne mažesnė nei 8,33 m²·K/W. Apytikslis skaičiavimas sudaro du pagrindinius sienos elementus: mūro blokelių šiluminę varžą ir apšiltinimo medžiagos šiluminę varžą, o langai ir kiti fasado elementai į šį skaičiavimą įtraukiami tik išskirtinai šilumos nuostolių kontekste.

Šiluminės varžos formulė ir principas

Šiluminės varžos skaičiavimas atliekamas pagal formulę: R = medžiagos storis (m) / šilumos laidumo koeficientas λds. Norint apskaičiuoti sienos šiluminę varžą, reikia visų medžiagų šilumines varžas sudėti, išskyrus tas medžiagas, esančias už oro tarpo, nes apdailos medžiagų šiluminė varža neskaičiuojama. Papildomą sienų šiluminę varžą sudaro vidaus tinko šiluminė varža R=0,01, sienos vidaus paviršiaus šiluminė varža R=0,13, sienos išorės paviršiaus šiluminė varža R=0,13. Mūro siūlė dažnai laikoma 2-3 mm, tačiau tai nėra pagrindinė šilumos laidumo dalis skaičiavimams.

Atitvaros šiluminė varža R priklauso nuo medžiagos tipo ir jos storio, o šilumos laidumo koeficientas λ (W/mK) yra medžiagos savybė. Projekcinis mūro sienos šilumos laidumo koeficientas λds turi būti įvertintas drėgmės poveikiui ir skiedinio siūlių įtakai. Bauroc kompanija teikia projektines mūro sienų iš bauroc akytojo betono blokelių vertes, atitinkančias Lietuvos ir ES reglamentus. Taigi apytiksliai apskaičiai gali būti įtraukiami su duomenimis iš projektinių verčių lentelių, kai reikia įvertinti bendrą sienos šiluminę varžą A klasės tikslams.

Struktūrinės dalys ir papildomos šilumos varžos

Sienos papildomą šiluminę varžą lemia: vidaus tinko šiluminė varža (R=0,01), sienos vidaus paviršiaus šiluminė varža (R=0,13) ir sienos išorės paviršiaus šiluminė varža (R=0,13). Šie duomenys padeda apskaičiuoti bendrą sienos šiluminę varžą kartu su pagrindinėmis medžiagomis, kurios gali būti mūras iš blokelių (pvz., akytojo betono) arba apšiltinimas (purškiamos uždarų porų poliario, vata ir kt.). Svarbu priminti, kad šie papildomi parametrai gali keistis priklausomai nuo konkrečios konstrukcijos ir naudojamų medžiagų, todėl būtina laikytis konkrečių normatyvų ir deklaracijų.

Šiltinimo medžiagos ir sandarumas

Sandariausia šiltinimo medžiaga yra purškiamos uždarų porų poliuretano putos; norminiam sandarumui užtenka 2 sluoksnių (4-5 cm storio). Atvirų porų poliuretanoputų atveju reikia 10-15 cm sluoksnio, priklausomai nuo tankio ir produkto. Uždarų porų putos yra nelaidžios orui, todėl priešvėjinės plėvelės naudoti nebepareikalaujama. Pavyzdys: 15 cm uždarų porų poliuretano putų šilumos varža yra R=6, o U vertė 0,17 W/m²K.

Geriausias išorinių sienų šiltinimo variantas yra uždarų porų poliuretanas. Tačiau reikia atkreipti dėmesį į tai, kad jų šilumos laidumo koeficiento rodikliai turi būti paimti iš atitikties deklaracijos, nes reklamose kartais gali pasitaikyti neatitikimų.

STR rekomendacijos dėl A klasės projektavimo: pasiekus A klasę ir įvertinus šilumos nuostolių skirtumus tarp A ir A++ su sandariu namu, skirtumas tampa mažas. Nuo 2016 m. lapkričio mėn. sienos šiluminė varža turi būti ne mažesnė kaip 8,33 m²·K/W; o norint A klasės namui pasiekti, sienos konstrukcijai būtina užtikrinti šią varžą. Apskaičiuojant bendrą namo šiluminę varžą, įtraukiama visų namo elementų visuma, tačiau šiame straipsnyje išlieka pagrindinis dėmesys dviem svarbiausiems sienos elementams: mūro blokelių šiluminei varžai ir apšiltinimo medžiagai (poniai EPS, PUR ar mineralinė vata).

Stogo ir stogo šiltinimo ypatumai

Stogo šiltinimo ypatumai priklauso nuo stogo tipo. Jei apšiltinama pastogės perdanga, rekomenduojama naudoti storesnį sluoksnį, kad būtų pasiektas šilumos perdavimo koeficientas 0,15-0,18 W/m²K (tai atitinka 5,5-6,5 m²K/W varžą). Jei šlaitinis stogas - 0,18-0,23 W/m²K (4,5-5,5 m²K/W). Plokščiojo stogo atveju gali būti dar didesnis storis dėl brangesnių šilumą izoliuojančių medžiagų. STR 2.05.01:2005 teigia norminį stogų šilumos perdavimo koeficientą U = 0,16 W/(m²K), reiškiant, kad optimalus izoliacijos storis yra apie 25-30 cm, užtikrinantis palėpės izoliaciją vasarą ir žiemą mažinančius energijos nuostolius.

Galiausiai galima pažymėti, kad stogo gegnių storis dažnai atrodo 20 cm, tačiau tinkamas sprendimas yra įrengti dviejų sluoksnių natūralios mineralinės vatos izoliaciją su papildomais sluoksniais, užtikrinančiais sandarumą tiek nuo išorės, tiek nuo vidaus.

Šilumos varžos matavimas ir tipai

Šilumos varža matuojama ir apibrėžiama kaip elektrinės varžos pokytis su temperatūros pokyčiu. Daugiausia naudojami du tipai: metaliniai šiluminiai rezistoriai ir puslaidininkiniai termistoriai. Metalinių rezistorių varža gali būti aprašyta forma rt = rt0 [1 + α (t − t0)], kur rt0 yra varža esant temperatūrai t0 (dažnai 0 °C), o α - temperatūros koeficientas. Puslaidininkinio termistoriaus varža stebima pagal rt = a e^(b/t), kur a ir b priklauso nuo medžiagos charakteristikos. Termistoriai turi didesnį temperatūros koeficientą ir didesnę varžą kambario temperatūroje, bet jų spektras dažnai ribotas; metalinė šiluminė varža tinka platesniam temperatūrų diapazonui.

Šilumos nuostolių ir sandarumo svarba: 80 proc. šilumos nuostolių dažnai atsiranda dėl nesandarumų. Todėl sandarumas pirmiausia lemia šiltinimo efektyvumą, o tik po to - atitvarų šiluminė varža.

Tinkamų duomenų ir rekomendacijų ištekliai

Statybos techninis reglamentas STR 2.01.02:2016 “Pastatų energinio naudingumo projektavimas ir sertifikavimas” nustato energinio naudingumo vertinimo ir projektavimo principus bei klasių reikalavimus. U vertės skiriasi priklausomai nuo atitvaros tipo (sienos, stogas, grindys) ir paskirties (gyvenamieji, viešosios paskirties ar pramoniniai pastatai). Nuo 2021 m., STR reglamentai atnaujinti siekiant dar geresnių energinio efektyvumo rezultatų.

EuroPanels siūlo energiją taupančias plokštes su PUR ir EPS šerdimi; nauji pastatai gali sumažinti vėlesnes priežiūros išlaidas, o esamuose pastatuose - termomodernizacijos sprendimus. U vertės apskaičiavimai ir drėgminės būsenos įvertinimai padeda kurti optimalias pastato konstrukcijas ir užkirsti kelią kondensacijai.

Įžvalgos apie praktinį taikymą

Šilumos nuostoliai per išorines sienas gali būti drastiškai sumažinami tinkamai suplanuojant apšiltinimą ir sandarumą. Svarbu ne tik daug šiltinti sienas, bet ir užtikrinti efektyvų sandarumą, kad šiluma nekiltų per neuždarytas jungtis. Pasirinkimas tarp skirtingų šiltinimo medžiagų (purškiama PUR, mineralinė vata) turi būti pagrįstas ferentaisORE, tokiais kaip kainos, atsparumas drėgmei ir garų pralaidumas, bei atitikties deklaracijos duomenimis.

Infografika: pagrindiniai sienos šiluminės varžos komponentai
Elementas R, m²K/W U, W/m²K Pastaba
Vidaus tinkas 0,01 0,10 Vidaus paviršiaus šiluminė varža
Sienos vidaus paviršius 0,13 7,69 Tikslinimas atsižvelgiant į plotą
Sienos išorės paviršius 0,13 7,69 Nepriklausomai nuo vidaus

Apibendrinant galima sakyti, kad siekiant A energetinio efektyvumo klasės būtina ne tik pasirinkti tinkamas mūro ir šiluminės izoliacijos medžiagas, bet ir užtikrinti pastato sandarumą bei tinkamą konstrukcinių jungčių uždarymą. Nuo 2016 metų reglamentai Reikalauja, kad sienų varža būtų bent 8,33 m²·K/W siekiant A klasės tikslų, o projekto metu reikia atsižvelgti į visus pastato atitvarų elementus ir jų sąveiką.

tags: #sienos #silumines #varzos #skaiciavimas #spera